（天津专用）2020届高考化学一轮复习 第25讲 化学平衡状态 化学平衡的移动课件

第25讲化学平衡状态化学平衡的移动-2-基础梳理考点突破对点演练1.可逆反应(1)定义:在相同条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点——“三同一小”:①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。②一小:任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法:在化学方程式中用“”表示。可逆反应与化学平衡状态-3-基础梳理考点突破对点演练2.化学平衡状态(1)定义:在一定条件下的可逆反应中,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相等的状态。(2)建立过程:在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v-t图像表示:-4-基础梳理考点突破对点演练图像分析:-5-基础梳理考点突破对点演练(3)特征:-6-基础梳理考点突破对点演练判断化学平衡状态的两方法和两标志1.两方法——逆向相等、变量不变(1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当该量不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否达到平衡状态的判断依据。-7-基础梳理考点突破对点演练2.两标志——本质标志、等价标志(1)本质标志:v(正)=v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。(2)等价标志:①全部是气体参加的非等体积反应,体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。③对同一物质而言,断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。④对于有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。例如,2NO2(g)N2O4(g)。⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。⑥绝热体系的温度不变,说明反应处于平衡状态。-8-基础梳理考点突破对点演练例1在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(乙)H2(g)+I2(g)2HI(g)现有下列状态:①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于化学计量数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比③浓度之比等于化学计量数之比④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变-9-基础梳理考点突破对点演练⑦绝热条件下体系温度不再改变⑧恒温条件下压强不再改变⑨反应物的浓度不再改变⑩反应物或生成物的百分含量不再改变其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是②④⑥⑦⑧⑨⑩;能表明(乙)达到化学平衡状态的是②④⑦⑨⑩。-10-基础梳理考点突破对点演练解析:反应甲是气体体积增大的反应,且NO2为红棕色气体。而反应乙是气体体积不变的反应,I2蒸气是紫色气体。①都表示正反应方向,不能说明甲、乙达到平衡状态。②正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,甲、乙均达到平衡状态。③化学平衡时浓度之比与化学计量数之比无必然联系,不能说明是否达到化学平衡状态。④混合气体的颜色不改变,说明NO2、I2的浓度不变,甲、乙均达到平衡状态。⑤容器容积恒定,反应混合物均为气体,故密度不是变量,不能说明反应达到平衡状态。⑥反应甲是化学计量数增大的反应,故反应未达到平衡时该反应的平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变即说明达到化学平衡状态。反应乙是气体体积不变的反应,其平均相对分子质量不变,不能说明反应达到化学平衡状态。⑦化学反应中伴随着能量的变化,绝热容器中温度是变量,温度不变说明达到平衡状态。⑧恒温下,反应甲是气体体积增大的反应,反应乙是气体体积不变的反应。压强不变可说明甲达到化学平衡状态,不能说明乙达到化学平衡状态。⑨和⑩均能说明反应甲、乙达到化学平衡状态。-11-基础梳理考点突破对点演练方法技巧正确选择判断化学反应是否达到平衡状态的方法1.如果题目中出现:单位时间、同时、反应速率等词语时,一般用“动”即v(正)=v(逆)进行判断。其他情况一般用“变”进行判断。2.如果出现密度、相对分子质量等物理量时,首先要写出其计算公式,即,然后再用上述方法分析公式中物理量的变化情况。ρ=𝑚(气体)𝑉(气体)、M=𝑚(气体)𝑛(气体)-12-基础梳理考点突破对点演练考向一从定性、定量两个角度考查可逆反应的特点1.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol·L-1,O2为0.2mol·L-1B.SO2为0.25mol·L-1C.SO2、SO3均为0.15mol·L-1D.SO3为0.4mol·L-1B解析:A项数据表明,题中0.2mol·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2,即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能的;B项可能;C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05mol·L-1,这也是不可能的;D项数据表明SO2完全转化成了SO3,即平衡时,c(SO2)=0,c(O2)=0,这也是不可能的。-13-基础梳理考点突破对点演练考向二化学平衡状态的判定2.Ⅰ.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥某种气体的百分含量(1)能说明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是。(2)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是。(3)能说明C(s)+CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是。(4)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是。(5)能说明5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是。Ⅱ.若上述题目中的(1)~(3)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?①③④⑥①③④⑤⑥①②③④⑥①②③②④⑥(1)②③④⑥(2)②③④⑤⑥(3)②③④⑥-14-基础梳理考点突破对点演练化学平衡的移动1.化学平衡移动的过程2.化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v(正)v(逆):平衡向正反应方向移动。(2)v(正)=v(逆):反应处于平衡状态,平衡不发生移动。(3)v(正)v(逆):平衡向逆反应方向移动。-15-基础梳理考点突破对点演练3.外界因素对化学平衡的影响-16-基础梳理考点突破对点演练4.化学平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。名师点拨(1)“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动;增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动;增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。(2)化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能完全抵消外界条件的改变,更不能超过外界条件的变化。-17-基础梳理考点突破对点演练1.“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件:原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。(2)恒温、恒压条件:原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同比例减小(等效于减压)→-18-基础梳理考点突破对点演练2.构建“过渡态”判断两个平衡状态的联系(1)构建等温等容平衡思维模式:新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。(2)构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示):新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。-19-基础梳理考点突破对点演练3.平衡移动对转化率(α)的影响以反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例:影响因素平衡移动方向及转化率变化浓度增大A浓度平衡右移,α(A)减小,α(B)增大;同理可推导B减小C浓度平衡右移,α(A)、α(B)均增大;同理可推导D温度升温ΔH0时,平衡左移,α(A)、α(B)均减小;ΔH0时则相反降温ΔH0时,平衡右移,α(A)、α(B)均增大;ΔH0时则相反压强加压a+bc+d时,平衡右移,α(A)、α(B)均增大;a+bc+d时则相反减压a+bc+d时,平衡左移,α(A)、α(B)均减小;a+bc+d时则相反-20-基础梳理考点突破对点演练例2(2018天津理综)室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间答案解析解析关闭加入NaOH能与HBr反应,平衡左移,可增大乙醇的物质的量,A项正确;增大反应物HBr的浓度,平衡右移,有利于生成C2H5Br,B项正确;由于两种反应物的起始量相等,且反应中两种物质的化学计量数之比为1∶1,则两种反应物平衡转化率之比不变,C项正确;由于C2H5Br的沸点为38.4℃,若起始温度提高至60℃,则会造成C2H5Br的挥发,因此反应达到平衡的时间会延长,D项错误。答案解析关闭D-21-基础梳理考点突破对点演练考向一选择控制化学平衡移动方向的措施1.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应:ΔH=-373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高NO的转化率和增大该反应的速率,可采取的措施是()A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g)答案解析解析关闭催化剂能增大反应速率,正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,A项不符合题意;催化剂能增大反应速率,正反应为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,B项符合题意;正反应放热,升高温度同时充入N2,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,C项不符合题意;降低温度同时增大压强,平衡向正反应方向移动,但反应速率不一定增大,D项不符合题意。答案解析关闭B-22-基础梳理考点突破对点演练考向二条件改变时化学平衡移动结果的判断2.(2018北京朝阳重点中学联考)在恒容的密闭容器中,可逆反应X(s)+3Y(g)2Z(g)ΔH0,达到平衡时,下列说法正确的是()A.充入少量He使容器内压强增大,平衡向正反应方向移动B.升高温度,平衡向正反应方向移动,容器内压强减小C.继续加入少量X,X的转化率减小,Y的转化率增大D.继续加入少量Y,再次平衡时,Y的体积分数比上次平衡时小答案解析解析关闭充入少量He使容器内压强增大,但各气体浓度不变,平衡不移动,A项错误;升高温度,平衡向正反应方向移动,气体的物质的量减小,但是温度升高,所以压强不一定减小,B项错误;继续加入少量X,X是固体,平衡不移动,Y的转化率不变,C项错误;继续加入少量Y,根据先放大再压缩模型,平衡向正反应方向移动,再次平衡时,Y的体积分数比上次平衡时小,D项正确。答案解析关闭D-23-基础梳理考点突破对点演练考向三化学平衡移动原理在化工生产中的应用3.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是()A.将SO2氧化为SO3,往往需要使用催化剂提高SO2的转化率2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)B.500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH0C.将